Põhiline erinevus taimede ja loomade anaeroobse hingamise vahel on see, et taimede anaeroobse hingamise lõpp-produktid on etanool ja süsinikdioksiid, samas kui loomade anaeroobse hingamise lõpp-produktiks on piimhape.
Rakuhingamine on ainevahetusprotsess, mis toimub elusorganismide rakkudes. See on biokeemiliste reaktsioonide kogum, mis muundab toitainetest või hapnikumolekulidest saadava keemilise energia adenosiintrifosfaadiks (ATP). See protsess vabastab ka jääkaineid. Kõige tavalisemad toitained, mida taime- ja loomarakud hingamisel kasutavad, on suhkur (glükoos), aminohapped ja rasvhapped. Lisaks kasutavad rakud tavalise oksüdeeriva ainena molekulaarset hapnikku, mis annab suurema osa keemilisest energiast. Molekulaarse hapniku olemasolul ja puudumisel on peamiselt kahte tüüpi hingamist - aeroobset ja anaeroobset. Anaeroobne hingamine taimedes ja loomades on protsess, kus hingamine toimub molekulaarse hapniku puudumisel.
Mis on anaeroobne hingamine taimedes?
Anaeroobne hingamine on energia vabastamise protsess ensümaatiliselt kontrollitud järk-järgult, mis põhineb molekulaarse hapniku puudumisel. Seda defineeritakse ka kui mahetoidu mittetäielikku lagunemist ilma hapnikku õige oksüdeerijana kasutamata. Anaeroobne hingamine on mõnede parasiitide, prokarüootide ja mitmete ainuraksete eukarüootide ainulaadne hingamisviis. Taimede anaeroobse hingamise lõpp-produktideks on etanool ja süsihappegaas. Etüülalkoholi tootmise tõttu nimetatakse seda ka alkohoolseks kääritamiseks. Süsinikdioksiidi tootmise tõttu annab see reaktsiooni lõpus keskkonnale vahutava välimuse.
Joonis 01: Anaeroobne hingamine taimedes
Lisaks osalevad selles protsessis kaks teadaolevat ensüümi. Püruvaadi dekarboksülaas on esimene tsütoplasmaatiline ensüüm, mis muudab püruvaadi atseetaldehüüdiks, eemaldades ühe CO2 molekuli. Selles reaktsioonis kasutatakse ka koensüümi tiamiinpürofosfaati (TPP). Hiljem muudab ensüüm alkoholdehüdrogenaas atseetaldehüüdi etüülalkoholiks. Ül altoodud eesmärgil saadakse vesinik NADH-st, mis tekib glükolüüsi käigus. Tavaliselt toodetakse 2ATP-d seda tüüpi anaeroobse hingamise kaudu. Lisaks võib alkoholi kogunemine üle teatud piiri kahjustada taimerakke.
Mis on anaeroobne hingamine loomadel?
Anaeroobne hingamine loomadel toimub lihasrakkudes molekulaarse hapniku puudumisel. Loomade anaeroobse hingamise lõpp-produktiks on piimhape. Seetõttu nimetatakse seda ka homolaktiliseks kääritamiseks. Lihasrakkudes toodetud piimhape saadetakse glükoosi taastamiseks otse maksa. Üldiselt redutseeritakse piimhappekääritamisel glükolüüsi käigus tekkiv püroviinamarihape vahetult NADH-ga, moodustades piimhappe.
Joonis 02: Anaeroobne hingamine loomadel
Selles reaktsioonis CO2 gaasi ei teki. Seda reaktsiooni katalüüsiv ensüüm on laktaatdehüdrogenaas, mis nõuab koensüümi FMN (flaviinmononukleotiid) ja kofaktorit Zn2+ Lisaks tekib 2ATP loomadel anaeroobse hingamise teel (piimhappekäärimine).
Millised on taimede ja loomade anaeroobse hingamise sarnasused?
- Anaeroobne hingamine taimedes ja loomades toimub molekulaarse hapniku puudumisel.
- Mõlemas protsessis toodetakse kaks ATP-d.
- Mõlemad protsessid hõlmavad hingamisteede substraadi mittetäielikku lagunemist.
- Nendes protsessides kasutatakse sageli glükolüüsi käigus tekkivat NADH-d.
- Elektronide transpordiahel puudub mõlemas protsessis.
- Need mõlemad on ensüümi katalüüsitud reaktsioonid.
Mis vahe on taimede ja loomade anaeroobsel hingamisel?
Taimede anaeroobse hingamise lõpp-produktideks on etanool ja süsinikdioksiid, loomade anaeroobse hingamise lõpp-produktiks aga piimhape. Niisiis, see on peamine erinevus taimede ja loomade anaeroobse hingamise vahel. Pealegi põhjustab reaktsioonist vabanev CO2 vahutamist taimede anaeroobses hingamises, kuid mitte loomade anaeroobses hingamises.
Järgmine infograafik loetleb kõrvuti võrdlemiseks tabelina erinevused taimede ja loomade anaeroobse hingamise vahel.
Kokkuvõte – anaeroobne hingamine taimedes vs loomades
Anaeroobne hingamine taimedes ja loomades on protsess, kus hingamine toimub molekulaarse hapniku puudumisel. Anaeroobse hingamise korral ei kasuta rakud oksüdeeriva ainena molekulaarset hapnikku. Veelgi enam, taimede anaeroobne hingamine on protsess, mille käigus toodetakse lõpptoodetena etanooli ja süsinikdioksiidi. Teisest küljest on loomade anaeroobne hingamine protsess, mille käigus toodetakse lõppsaadusena piimhapet. Seega on see peamine erinevus taimede ja loomade anaeroobse hingamise vahel.
